Вольтметр действующего значения напряжения
1. ВОЛЬТМЕТР ДЕЙСТВЗШЩЕГО Й 1АЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ по авт.СВ. 601623, .0 т л и ч аю щ и и, с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены делитель напряжения, аппроксиматор и блок сравнения, причем вход делителя напряжения соединен с выходом первого , а входы аппроксиматора - с выходами последнего и предпоследнего фильтров низких частот, входы блока I сравнения подключены к выходам делителя напряжения и аппроксиматора, а выход - к одному из дополнительных входов вычислительного блока, другой дополнительный вход которого соединен с выходом аппроксиматора. . 2. Вольтметр по п. 1, отличающийся тем, что аппроксиматор состоит из узла деления, первый вход которого соединен с выходом последнего, а второй вход с выходом предпоследнего фильтров низких частот, и узла циклического умножения, первый вход которого подключен к выходу последнего , § фильтра низкой частоты,второй вход - к выходу узла деления, (Л а выход -.к соответствующему дополнительному входу вычислительного блока.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (19) (И) 3(5g С 01 R 19/02
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ :
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 601623 (21) 3413148/18-21 (22) 30 ° 03.82 (46) 23.03.84. Вюл. Р 11 (72) (O.К.Чапчиков, A.B.Áðåõîâ и С.В.Терешин (71) Пензенский политехнический институт (53) 621.317.7(088.8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР
Р 601623, RJI G 01 R 19/02, 1975. (54)(57) 1. ВОЛЬТМЕТР дЕЙСТВувщЕГО
:-КАЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ по авт.св.
М 601623, .отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены делитель напряжения, аппроксиматор и блок сравнения, причем вход делителя
t напряжения соединен с выходом первого, а входы аппроксиматора — с выходами последнего и предпоследнего фильтров низких частот, входы блока сравнения подключены к выходам дели теля напряжения и аппроксиматора, а выход — к одному. из дополнительных входов вычислительного блока, другой дополнительный вход которого соединен с выходом аппроксиматора..
2. Вольтметр по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что аппроксиматор состоит из узла деления, первый вход которого соединен с выходом последнего, а второй вход— с выходом предпоследнего фильтров низких частот, и узла циклического умножения, первый вход которого подключен к выходу последнего фильтра низкой частоты, второй вход — к выходу узла деления, а выход †.к соответствующему дополнительному входу вычислительного блока.
1681557
Изобретение относится .к электро измерительной технике и предназначено для использования в системах централизованного контроля с элек.трическими сигналами, имеющими форму,. существенно отклоняющуюся от синусоидальной.
По основному авт.св.9 601б23 известен вольтметр действующего значейия напряжения, содержащий орган многократного выпрямлеиия с совокупностью последовательно соединенных выпрямителей и рядом фильтров низких частот, включенных между выходом каждого предыдущего и соответствующим входом каждого последующего выпрямителей, вичислитель-.. ный. блок, входы которох о соединены с выходами фильтров;низких частот, блок индикации„ вход aproppvp подключен к выходу .вычислительнОго блока (lj .
Недостаток известного;Ьрлъ метре связан..со э начительиой метбдихасйой погрешностью измерения црй мдаином количестве используемых выпрямителей. при коэффициенте формы входного. сиг нала КФ72 методическая погрещность измерения йревышает 20%.: 5Е умейьшение до допустимьй значений.может быть достигнуто лишь путем увеличения числа выпрямителей, что усложняет конструкцию вольтметра.
Целью изобретения является-повЫ шение точности измерительного прибора ..
Поставленная цель достигается тем, что в вольтметр действующего значения напряжения, содержащий орган многократного выпрямления с совокупностью последовательно соеди ненных выпрямителей и рядом фильтров низких частот, включенных между выходом каждого предыдущего и соответствующим входом каждого последующего выпрямителей, вычислительный блок, входы которого соединены с выходами фильтров низких частот, блоК индикации, вход которого под" ключен к выходу вычислительного блока, введены делитель напряжения, аппроксиматор и блок сравнения, причем вход делителя напряжения соединен с выходом первого, а входы аппроксиматора — с выходами последнего и предпоследнего фильтров низких частот, входы блока сравнения подключен1ы к выходам делителя напряжения и аппроксиматора, а выходк одному из дополнительных входов вычислительного блока, другой дополнительный вход которого соединен с выходом аапроксиматора.
Ацпроксиматор состоит из узла деления, первый вход которого со,единен с выходом последнего, а вто рой вход — с выходом предпоследнего
Измеряемое напряжение ц (t) поступает на вход органа многократного выпрямления, в частности на выпрямитель 1.1, где пбдвергается двухполупериодному выпрямлению. Выпрямленное напряжение и выделенная с помощью фильтра 2 ° 1 постоянная составляющая подаются на инвертирующий и неинвертирующий входы выпрямителя
1.2, в котором выделяется и выпрям-. ляется разность входных сигналов, т.е. переменная составляющая выходного напряжения выпрямителя 1.1.
Аналогично функционируют и остальные узлы органа многократного выпрямления. В результате на выходах фильт. ров 2.1.-2.л появляются постоянные напряжения Ц,-; Uoq . Эти напряжения поступают на. основные (потенциальные) входы вычислительного блока
3, где возводятся в квадрат и „суммируются. Полученная сумма 5 .k uo,. запоминается. Одновременно выходные напряжения фильтров 2.11 и 2(ь -1) фильтров низких частот, и узла циклического умножения, первый вход которого подключен к выходу последйего фильтра низкой частоты, второй вход - к выходу узла деления, а выход — к соответствующему дополнительному входу вычислительного блока.
На чертеже представлена функциональная схема предложенного вольт10 метра действующего значения напряЗЮНЯЯ е
В состав устройства входит орган мноГократного выпрямления с совокупностью последовательно соединен° .
15. иых выпрямителей 1.1.-1.п и рядом фильтров 2.2."2.л низких частот включеинкх между выходом каждого предыдущего и соответствующим .входом каждого последующего .выпрямителей. Органом автоматизации расчетных операций является вычислительный:блок 3, входы которого соединены
I выходами фильтров 2.1.-2.п низких частот, а выходньь органом служит
j5 блок. 4 индикации, вход которого соединен с выкодом фильтра 2.1, аппроксиматор б,. вход которого соединен .а выходами фильтров 2.п и 2.(q-l), и бдок 7 сравнения, входы которого
30, подключены к .выходам делителя 5 напряжения и аппроксиматора б. Выходы блока 7 сравнения и аппроксиматора б соединены с дополнительными входами вычислительного блока 3. ппРОксиматор б состоит из узла 8 деления и узла 9 циклического умножения. Первые входы узлов 8. и 9 объединены друг с другом, Второй вход узла 9 подключен к выходу узла 8.
Работа данного измерительного
40 прибора осуществляется следующим образом.
1083557
Составитель Л.Морозов
Редактор С.Патрушева Техред С.Легеэа Корректор М.лароши
Заказ 1543/40 Тираж 711 . Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Ф подводятся к аппроксиматору 6, в котором с помощью узла 8 деления определяется отношение с ="оо ц(„, численно равное знаменателю аппроксимирующей геометрической прогрес сии, а с помощью узла 9 циклического умножения образуется произведение
Цоо о, Полученный результат поступает в вычислительный блок 3, где также возводится в квадрат и суммируется с уже имеющейся суммой 9 . 10
Таким образом, в вычислительном блоке 3 формируется уточненная сумма <,"Г, "о1 + ("оп запомйнается вместо эначения9 .
Далее аппроксиматором 6 осуществл- 15 ется циклическое умножение на переданного в вычислительный блок
3 значения Цо q. В результате образуюас роизведения Lion q i Ооп q "оо и т.д., которые поочередно по мере 7п их образования передаются в .вычислительный блок 3, где возводятся в квадрат и пРибавляются. к ранее полученным сумам 8„ 5>, 9g и т.д.
Подобное функционирование аппроксима- 75 тора 6 и вычислительного блока. 3 будет происходить до тех пор, пока на очередном цикле аппроксиматор 6 не выдает в вычислительный блок 3 ведичину Цо„="о4 I e (m-öeëîå число, определяющее последнее значение 00K аппроксимирующего ряда, которое учи:тывается при вычислении действующего значения напряжения). Этот момент фиксируется блоком 7 сравнения,на один из входов которого поступает выходной уровень анпроксиматора 6, а на другой вход — напряжение Uo< .разделенное наtn делителем 5 напряжения. По сигналу блока 7 давления вычислительный блок 3 прекращает 40 операции возведения в квадрат и суммирования. При этом в нем оказывается накопленной сумма йз которой извлекается квадратный корень. Полученный результат
1 1 отображающий. искомое действующее значение напряжения U (4), воспроив водится блоком 4 индикации.
Расчеты показывают, что для случая синусоидального входного сигнала предложенная структура вольтметра.при использовании в органе много кратного выпрямления четырех выпрямителей обеспечивает методическую погрешность измерения, равную 0,07%, что значительно меньше, чем в известных приборах аналогичного назначения. Увеличение коэффициента формы К измеряемого напряжения автоф матически приводит к увеличению числа циклов работы.аппроксиматора
6. Методическая погрешность измерения при этом не будет превышать указанного значения и даже может быть меньшей при соответствующем выборе константы O. Увеличение К, путем увеличения скважности прямоугольной последовательности импульсов практически не будет влиять на значение методической погрешности измерения, причем она будет близка к нулю даже при использовании в органе многократного выпрямления лишь двух выпрямителей. указанное повышение точности измерения оказалось возможным благо даря тому, что вновь введенные в прибор блоки и связи позволили как бы увеличить число выпрямителей в органе многократного выпрямления за счет аппроксимации конечного ряда напряжений, получаемых с его выхода. Аппроксимация осуществляется геометрической прогрессией, эйаменатель которой соответствует $ а первый член ряда -Ugq g.
